第二章物質(zhì)性質(zhì)的初步認(rèn)識(shí)

1、第一節(jié) 物體的尺度及其測(cè)量 靈寶市第一初級(jí)中學(xué)物理組 撰稿人：楊新峰 審驗(yàn)人 ：楊亞梅 預(yù)習(xí)提示:1.在國(guó)際單位制中,長(zhǎng)度的基本單位是 .在實(shí)際應(yīng)用中,比米大的單位有 ,比米小的單位有 、 、 、 、 等。2.測(cè)量結(jié)果由數(shù)值和 組成,其中數(shù)值又包括準(zhǔn)確值和 .3.單位換算:(1)12m= km (2)106um= m (3)21mm= cm (4)1nm= m4.給下列測(cè)量結(jié)果補(bǔ)上合適的單位.(1)一枝新鉛筆長(zhǎng)度為0.175 ;(2)一枚壹角硬幣的厚度為2.4 ;(3)圓珠筆芯的直徑為3.0 ;(4)張明同學(xué)身高為16.7 .5.張明同學(xué)用刻度尺測(cè)得教室的長(zhǎng)度為7.645米,他所用的刻度尺的分

2、度值是 ,記錄結(jié)果的準(zhǔn)確值是 ,估計(jì)值是 .6.任何物體都要占一定的立體空間.對(duì)于外形規(guī)則的物體,可用 測(cè)量,然后通過(guò)計(jì)算得出體積; 對(duì)于外形不規(guī)則的物體可用 或 間接測(cè)量它的體積.7. 叫誤差。8.引起誤差的原因有 、 _、_、等。9.誤差和錯(cuò)誤不同，誤差是_避免的，可以通過(guò)的_方法來(lái)減小，但錯(cuò)誤是_避免的。10.對(duì)于形狀不規(guī)則的固體，要用特殊的方法間接測(cè)量它們的體積。如測(cè)量不規(guī)則形狀且不溶于水的物體的體積，可借助于水，用 法間接測(cè)量出此物體的體積。11.在國(guó)際單位制中，體積的單位為，實(shí)際應(yīng)用中還有 、 、 和 等。1L= 。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1大致了解物質(zhì)世界從微觀到宏觀的基本尺度2知道國(guó)

3、際單位制中長(zhǎng)度的單位米和常用單位千米，分米，厘米，毫米，微米，納米等之間的換算關(guān)系，并對(duì)米，分米，厘米，毫米，等常用的長(zhǎng)度單位形成具體觀念；體積的單位米3，分米3，厘米3，升，毫升的換算關(guān)系知道長(zhǎng)度測(cè)量的常用工具，會(huì)恰當(dāng)選擇和正確使用刻度尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度；知道測(cè)量規(guī)則固體體積的方法，會(huì)正確使用量筒（杯）測(cè)量液體的體積和不規(guī)則固體體積3初步了解測(cè)量有誤差，知道誤差與錯(cuò)誤不同，知道減少人為因素造成誤差的方法能根據(jù)日常經(jīng)驗(yàn)或物品大致估測(cè)物體的長(zhǎng)度；能根據(jù)日常經(jīng)念或物品大致估測(cè)物體的體積過(guò)程與方法1體驗(yàn)和感悟我們?cè)谌粘Ｉ?，科學(xué)技術(shù)中經(jīng)常要知道物體的尺度，要知道物體的尺度必須進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)必須要有統(tǒng)

4、一的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，恰當(dāng)?shù)臏y(cè)量工具和正確的測(cè)量方法，體驗(yàn)刻度尺使用時(shí)的方法，視線(xiàn)的看法，讀數(shù)的方法，記錄的方法；量筒（杯）的讀數(shù)方法2通過(guò)利用不同渠道收集不同國(guó)家和地區(qū)長(zhǎng)度單位在歷史發(fā)展中的演變過(guò)程，認(rèn)識(shí)統(tǒng)一長(zhǎng)度單位的必要性，獲得對(duì)國(guó)際單位的初步認(rèn)識(shí)情感、態(tài)度與價(jià)值觀1通過(guò)對(duì)長(zhǎng)度，體積的測(cè)量過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真細(xì)致，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，學(xué)以致用理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)2通過(guò)對(duì)測(cè)量誤差的認(rèn)識(shí)及科學(xué)窗等欄目的內(nèi)容來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，激發(fā)學(xué)生積極參與長(zhǎng)度，質(zhì)量，體積，密度的測(cè)量實(shí)踐探究活動(dòng)的熱情通過(guò)長(zhǎng)度和體積的測(cè)量，密切聯(lián)系實(shí)際，滲透物理教學(xué)應(yīng)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的理念，關(guān)注科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與社會(huì)

5、進(jìn)步的關(guān)系重點(diǎn)難點(diǎn)：刻度尺的正確使用教學(xué)儀器：演示儀器：直尺、三角尺、皮尺、鋼卷尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、量筒、量杯、燒杯、水學(xué)生實(shí)驗(yàn)；毫米刻度尺、三角板（2）、紙條、棉線(xiàn)、大頭針、長(zhǎng)鐵塊、圓柱體、圓紐扣、金屬絲、量筒、燒杯、水教學(xué)方法：錯(cuò)誤嘗試法，讓學(xué)生暴露問(wèn)題，引起重視教學(xué)過(guò)程： 一、新課引入：宇宙萬(wàn)物，大到銀河系，小到原子、分子都有一定的尺度，都要占據(jù)一定的空間我們這兩節(jié)課來(lái)研究一下物體的長(zhǎng)度和體積二、進(jìn)行新課：上節(jié)課我們布置了作業(yè)：收集不同國(guó)家和地區(qū)長(zhǎng)度單位在歷史發(fā)展中的演變過(guò)程，同學(xué)們收集到的資料很全面，設(shè)計(jì)的板報(bào)內(nèi)容很豐富下面請(qǐng)大家談一談在收集資料的過(guò)程中，你都有什么體會(huì)？（學(xué)生回

6、答時(shí)教師要在黑板上做簡(jiǎn)要記錄，既有利于學(xué)生的理解和掌握，又可以增加學(xué)生的成就感） 長(zhǎng)度的國(guó)際單位及符號(hào)、常用單位及符號(hào)以及單位間的換算這部分知識(shí)學(xué)生比較熟悉，教師可以用提問(wèn)或直接給出的方式授課做例一教師先用準(zhǔn)備好的物體演示一下1米、1分米、1毫米的大小，后提問(wèn)生活中有那些物體的長(zhǎng)度是1米、1分米、1毫米？（教師在黑板上記錄學(xué)生正確的回答進(jìn)一步幫助學(xué)生樹(shù)立長(zhǎng)度單位的具體概念）做例二利用課件自然世界的空間尺度和書(shū)上的蛇形圖大致了解物質(zhì)世界從微觀到宏觀的基本尺度提問(wèn)：是不是物質(zhì)世界的最大尺度就是1027m，最小尺度就是1015m？測(cè)量長(zhǎng)度的工具是刻度尺，常用的刻度尺有以下幾種演示各種直尺、三角尺、皮

7、尺、鋼卷尺、游標(biāo)卡尺、和螺旋測(cè)微器（又叫千分尺）等介紹游標(biāo)卡尺，螺旋測(cè)微器可以測(cè)量的更準(zhǔn)確一些請(qǐng)一名反應(yīng)較快、比較大度而又不夠踏實(shí)同學(xué)到講臺(tái)前用厚木尺測(cè)量一下儀器盒的長(zhǎng)度，讓其他同學(xué)注意觀察，講出這名同學(xué)做的好的地方及不足之處，并說(shuō)明原因（希望能將刻度尺的正確使用方法討論充分，如果有學(xué)生講不到的地方，教師用盡力引導(dǎo)，不要急于說(shuō)出答案教師在黑板上記錄結(jié)論討論要包含以下要點(diǎn)：）刻度尺的正確使用方法：1、觀察刻度尺使用刻度尺前必須觀察應(yīng)觀察： *零刻度線(xiàn)的位置（以及零刻線(xiàn)是否磨損） *刻度尺的量程 *刻度尺的最小分度2、正確使用刻度尺 放法：放正緊靠：刻度尺的零刻線(xiàn)（或整刻線(xiàn)）對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物體的一端，刻

8、度尺的刻度緊靠被測(cè)物體，不要歪斜（若零刻線(xiàn)模糊不清呢？）看法：視線(xiàn)正對(duì)：讀數(shù)時(shí)正對(duì)被測(cè)物體末端所對(duì)的刻度線(xiàn)視線(xiàn)應(yīng)與尺面垂直 讀法：注意估讀：讀數(shù)時(shí)讀出準(zhǔn)確值后再估計(jì)一位，數(shù)值包括準(zhǔn)確值加估計(jì)值記法：帶好單位：記錄數(shù)值必須注明單位多次測(cè)量求出平均值注意以下幾點(diǎn):不估讀 、多估讀、不帶單位 最后請(qǐng)做演示的同學(xué)總結(jié)刻度尺使用的注意要點(diǎn)，教師要對(duì)這名同學(xué)給予適當(dāng)?shù)目隙ㄕ?qǐng)兩名同學(xué)分別用與剛才那名同學(xué)相同的尺子測(cè)同一個(gè)儀器盒的長(zhǎng)度，寫(xiě)在黑板上提問(wèn)；三名同學(xué)的操作都是正確的，為什么結(jié)果會(huì)不完全一樣？小組討論：我們?cè)鯓硬拍軠y(cè)到一個(gè)物體真正的長(zhǎng)度？介紹誤差的概念、產(chǎn)生誤差的原因、誤差與錯(cuò)誤的區(qū)別，討論減小誤差的

9、方法可以直接介紹體積的單位及符號(hào)、單位間的換算體積的測(cè)量方法中對(duì)規(guī)則物體的體積計(jì)算說(shuō)一下即可液體體積的測(cè)量可以讓學(xué)生自學(xué)，在請(qǐng)一名同學(xué)演示一下形狀不規(guī)則的固體體積的測(cè)量建議先討論，再演示學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)交流心得（能夠回答出過(guò)去的標(biāo)準(zhǔn)不準(zhǔn)確，各國(guó)或地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一不便于交流，所以應(yīng)該有一個(gè)國(guó)際上統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)即可回答問(wèn)題并記憶思考、建立長(zhǎng)度單位的具體概念了解物質(zhì)世界的基本尺度回答：人類(lèi)對(duì)世界的認(rèn)識(shí)是沒(méi)有盡頭的一人演示，全班觀察，共同思考、討論，在交流中得到刻度尺的正確使用方法思考、討論（能夠答出估讀的數(shù)值因人而異即可）討論得到誤差是不可避免的理解、記憶、自學(xué)、觀察三、當(dāng)堂檢測(cè)：11m3=_dm3 1dm3

10、=_cm3 1cm3=_mm3 1L=_mL 1L=_dm3 1mL=_cm3215L=_cm3 300cm3=_m3 20mL=_L3如圖所示甲的量筒的量程是（ ），最小刻度是（ ），量筒中某種液體的體積是（ ），乙圖中的量筒中的水銀的體積是（ ）4如圖所示為觀察量筒讀數(shù)時(shí)的四種方法，其中正確的是（ ）A B C D四、課堂小結(jié)對(duì)照板書(shū)總結(jié)一下本節(jié)的的主要內(nèi)容，提醒同學(xué)課下復(fù)習(xí)，下節(jié)課到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn) 五、板書(shū)設(shè)計(jì) 一、物質(zhì)的幾何尺度 二、長(zhǎng)度的測(cè)量1什么是長(zhǎng)度2長(zhǎng)度的單位及換算長(zhǎng)度的測(cè)量工具刻度尺的正確使用（）使用刻度尺前要觀察刻度尺的零刻線(xiàn)，量程，最小刻度（）刻度尺的使用方法：課本P273

11、誤差：（）誤差概念（）產(chǎn)生誤差的原因和及解決辦法：（）誤差和錯(cuò)誤的區(qū)別三、體積（V）及其測(cè)量：1測(cè)量工具：量筒或量杯2單位及換算：課本P281 m3 = 1000 dm3 = 106 cm33體積的測(cè)量方法：課本P28課后作業(yè) 1.課本P28（1、3）；第二課時(shí)：一、復(fù)習(xí)提問(wèn)： 提問(wèn)長(zhǎng)度和體積的測(cè)量工具二、進(jìn)行長(zhǎng)度測(cè)量的實(shí)驗(yàn)1.提出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，分組討論實(shí)驗(yàn)方法及細(xì)節(jié)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)提出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：(1).測(cè)鐵塊的長(zhǎng)與寬 (2).測(cè)紐扣直徑 (3).測(cè)圓柱體周長(zhǎng) (4).測(cè)金屬絲直徑 組織討論：如何測(cè)量更準(zhǔn)確如何記錄數(shù)據(jù)2.繪制表格，標(biāo)出單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并及時(shí)給予指導(dǎo)分組討論得到以下結(jié)論即可；1

12、.多次測(cè)量，取平均值2.從刻度尺的不同部位開(kāi)始測(cè)量設(shè)計(jì)表格三、進(jìn)行體積測(cè)量的實(shí)驗(yàn)1.提出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，分組討論實(shí)驗(yàn)方法及細(xì)節(jié)2.進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 提出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：測(cè)鐵塊的體積測(cè)不規(guī)則小石塊的體積組織討論：1.測(cè)量長(zhǎng)度的幾種特殊方法2.如何設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并及時(shí)給予指導(dǎo)分組討論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)鞏固練習(xí)：1.用同一把刻度尺對(duì)一木塊的長(zhǎng)度測(cè)了五次，分別為12.82cm，12.73cm，12.81cm ，12.83cm， 12.81cm，其中錯(cuò)誤的是哪一個(gè)？木塊的長(zhǎng)度是多少？2.（1）圖物體的長(zhǎng)度是，刻度尺的分度值是（2）圖物體的長(zhǎng)度是，刻度尺的分度值是3.如圖所示甲的量筒的量程是（ ），最小刻度是（ ）

13、，量筒中某種液體的體積是（ ），乙圖中的量筒中的水銀的體積是（ ）課后作業(yè)：基礎(chǔ)訓(xùn)練一、二教學(xué)反饋：第一節(jié)的板書(shū)只是一個(gè)提綱，只對(duì)書(shū)中沒(méi)有提到的幾條內(nèi)容做了記錄，這主要是為了提高課本的利用率、促使學(xué)生充分利用資源，同時(shí)提高課堂效率第二節(jié)課的實(shí)驗(yàn)做了擴(kuò)充，目的是讓學(xué)生既有理論上的認(rèn)識(shí)，又有實(shí)踐的過(guò)程，更好的掌握測(cè)量方法，也為以后密度的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)第二節(jié) 物體的質(zhì)量及其測(cè)量靈寶市第一初級(jí)中學(xué)物理組 撰稿人： 楊亞梅 審核人： 楊新峰教學(xué)課題：物體的質(zhì)量及其測(cè)量教學(xué)目標(biāo)：（1）知識(shí)與能力：1.初步認(rèn)識(shí)質(zhì)量的概念；知道質(zhì)量的初步概念及其單位和換算。 2.會(huì)調(diào)節(jié)天平平衡； 會(huì)使用游碼； 會(huì)正確使用天平稱(chēng)

14、質(zhì)量； 培養(yǎng)學(xué)生將學(xué)到的物理知識(shí)及技術(shù)與生活密切聯(lián)系的意識(shí)。 （2）過(guò)程與方法： 繼續(xù)學(xué)習(xí)"從現(xiàn)象出發(fā)，經(jīng)過(guò)分析、比較得出結(jié)論"的研究方法； 繼續(xù)學(xué)習(xí)運(yùn)用"關(guān)鍵詞歸納法"歸納文段要點(diǎn)； 初步學(xué)習(xí)"實(shí)驗(yàn)探索法"發(fā)現(xiàn)事物內(nèi)部規(guī)律的學(xué)習(xí)方法。 （4）情感、態(tài)度與價(jià)值觀： 在質(zhì)量初步概念的引出過(guò)程中滲透"現(xiàn)象"與"本質(zhì)"的辯證唯物主義思想； 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中滲透"實(shí)事求是"的辯證唯物主義思想.。知識(shí)與技能教學(xué)重點(diǎn)：1.質(zhì)量的初步概念及其單位。2.實(shí)驗(yàn)室常用托盤(pán)天平的正確使用方法。教學(xué)難點(diǎn)

15、：托盤(pán)天平的正確使用方法。教學(xué)方法：現(xiàn)象歸納法、練習(xí)法、實(shí)驗(yàn)探索法、關(guān)鍵詞歸納法。課時(shí)安排：2教學(xué)過(guò)程：自學(xué)提示：學(xué)生自主預(yù)習(xí)獨(dú)立完成。（一）、物體的質(zhì)量1.自然界中的一切物體都是由_組成的。2._叫做質(zhì)量。符號(hào)為_(kāi)。3.物體的質(zhì)量與_、 _、_的變化無(wú)關(guān)。（二）、物體質(zhì)量的單位1.要比較物體的質(zhì)量的大小，首先要確定質(zhì)量的_。2.在國(guó)際單位中，質(zhì)量的單位是_，用符號(hào)_表示。此外還有哪些單位？它們之間的關(guān)系是什么？3.千克是怎樣規(guī)定的？ （三）、1.我們常用的質(zhì)量測(cè)量?jī)x器有_、 _、_。2.實(shí)驗(yàn)室常用的質(zhì)量的測(cè)量工具是_。3.說(shuō)出托盤(pán)天平的構(gòu)造。4.在使用天平前應(yīng)首先觀察_、_ 。5.托盤(pán)天平的

16、調(diào)節(jié)方法是什么？6.托盤(pán)天平的使用方法是什么？7.使用天平的注意事項(xiàng)是什么？質(zhì)量測(cè)量預(yù)習(xí)測(cè)評(píng) （小組合作交流、教師重點(diǎn)點(diǎn)撥）1.下列方法中能是鐵塊的質(zhì)量發(fā)生變化的是： A對(duì)鐵塊加熱，使鐵塊變成鐵水 B 把鐵快拿到月球上 C把鐵塊壓成鐵片 D 把鐵塊切割去一塊2.一塑料袋冰塊全部熔化成水后，體積明顯 變小，而質(zhì)量：A變大 B變小 C 不變 D 無(wú)法判斷3.你知道在國(guó)際單位制中質(zhì)量的單位是什么？符號(hào)是什么？4.常用的質(zhì)量單位有哪些？5.它們之間的換算關(guān)系如何？6.在國(guó)際單位制中質(zhì)量的單位是_ 。比它大的單位_,比它小的單位_和_。7.單位換算：1kg=_t=_mg280g= _kg 560mg=_

17、kg8.在下列數(shù)字后面填上合適的單位（1）一名中學(xué)生的質(zhì)量約為50_（2）一頭大象的質(zhì)量約為6_（3）一張紀(jì)念郵票的質(zhì)量約為50_托盤(pán)天平的使用方法是：（1）把天平放在_上，把游碼放在標(biāo)尺左端的_處。（2）調(diào)節(jié)橫梁右段的_，是指針指在 的_處，這時(shí)橫梁平衡。（3）把被測(cè)物體放在_盤(pán)里，用_向右盤(pán)里加減砝碼，并調(diào)節(jié)_在標(biāo)尺上的位置，直到橫梁恢復(fù)。（4）此時(shí)，天平盤(pán)中砝碼的_加上游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的_，等于被測(cè)物體的質(zhì)量9.測(cè)量一物體質(zhì)量，當(dāng)天平平衡后，如圖所示，則被測(cè)物體的質(zhì)量是 .討論與交流：1.如何測(cè)一杯水的量？2.如何測(cè)一張紙的質(zhì)量？板書(shū)設(shè)計(jì)：1.質(zhì)量-物體中所含物質(zhì)的多少叫做質(zhì)量 2.單位

18、： (1)通用單位：千克-kg (2)常用單位：噸-1t=_kg 克-1g=_kg 毫克-1mg=_kg 3.測(cè)量： (1)工具：實(shí)驗(yàn)室用-托盤(pán)天平 (2)托盤(pán)天平的使用： 方法： 天平平臺(tái)放，游碼零刻線(xiàn)； 平衡螺母調(diào)，指針中線(xiàn)指；左物右碼放，砝碼游碼和。 注意事項(xiàng)：稱(chēng)量、鑷子、干燥、清潔作業(yè)布置：基訓(xùn)1、2、3。 第二課時(shí)： 用托盤(pán)天平測(cè)量物體的質(zhì)量教學(xué)過(guò)程：1.導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組2.讓學(xué)生回憶托盤(pán)天平的構(gòu)造，并說(shuō)出各部分的名稱(chēng)。3.讓學(xué)生回憶托盤(pán)天平的調(diào)節(jié)方法，并指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)調(diào)節(jié)。（重點(diǎn)點(diǎn)撥物體和砝碼的放法和天平平衡的標(biāo)志以及所測(cè)物體質(zhì)量的讀數(shù)。）托盤(pán)天平的使用方法是：（1）把天平放在_上，把

19、游碼放在標(biāo)尺左端的_處。（2）調(diào)節(jié)橫梁右段的_，是指針指在 的_處，這時(shí)橫梁平衡。（3）把被測(cè)物體放在_盤(pán)里，用_向右盤(pán)里加減砝碼，并調(diào)節(jié)_在標(biāo)尺上的位置，直到橫梁恢復(fù) 。（4）此時(shí)，天平盤(pán)中砝碼的_加上游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的_，等于被測(cè)物體的質(zhì)量。1.指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)使用托盤(pán)天平測(cè)量銅、鐵、鋁圓柱體的質(zhì)量。2.學(xué)生相互交流測(cè)量結(jié)果3.交流與討論：（1）如何測(cè)量一枚大頭針的質(zhì)量。（2）如何測(cè)量液體的質(zhì)量，并思考：在測(cè)量過(guò)程中，先測(cè)量空燒杯的質(zhì)量，再測(cè)量燒杯和水的總質(zhì)量，求出水的質(zhì)量；先測(cè)量燒杯和水的總質(zhì)量，倒出水后再測(cè)量空燒杯的質(zhì)量，求出水的質(zhì)量，哪種方法好？為什么？反饋測(cè)評(píng)：1一只鉛球，經(jīng)歷了下列哪

20、些處理方法，可使它的質(zhì)量發(fā)生變化 （ ）A放在太陽(yáng)光下暴曬 B帶到月球上 C將鉛球銼成正方體鉛塊 D把它熔化成液態(tài)鉛2用天平稱(chēng)一粒米的質(zhì)量，可采用的方法是 （ ） 把一粒米放在天平里仔細(xì)測(cè)量 把一粒米放在一杯子中，稱(chēng)出其總質(zhì)量，再減去杯子的質(zhì)量把一粒米放在天平盤(pán)里，反復(fù)測(cè)量再求平均值先測(cè)一百粒米的質(zhì)量，再通過(guò)計(jì)算求得3人們到商店去買(mǎi)魚(yú)、肉、米、，售貨員要稱(chēng)量的是物體的 4學(xué)校實(shí)驗(yàn)室常用的質(zhì)量測(cè)量?jī)x器為 5某人去商店買(mǎi)2500個(gè)小釘子，售貨員說(shuō)小釘子不能按個(gè)數(shù)賣(mài)，只能用秤稱(chēng)于是他買(mǎi)回0.5 千克的小釘子他很想知道自己買(mǎi)的小釘子夠不夠2500個(gè)，你能想辦法幫他用天平“稱(chēng)出”小釘子的個(gè)數(shù)嗎？請(qǐng)寫(xiě)出你

21、的方法6用天平和燒杯測(cè)量鹽水質(zhì)量，若天平平衡時(shí)燒杯的質(zhì)量如圖（甲）所示，燒杯和鹽水總質(zhì)量如圖（乙）所示請(qǐng)你根據(jù)圖填表012345克e 5克20克5克20克012345克e 20克圖5（乙）（甲）項(xiàng)目燒杯的質(zhì)量（克）燒杯和鹽水總質(zhì)量（克）鹽水的質(zhì)量（克）數(shù)據(jù)作業(yè)布置：基訓(xùn)4、5、6.第三節(jié)：探究-物質(zhì)的密度教學(xué)目標(biāo)：1、探究-物質(zhì)的密度教案1靈寶市一中物理組 杜亞平 杜曉龍 2007.8探究-物質(zhì)的密度靈寶市一中物理組 撰寫(xiě)人 杜亞平 審核人 杜曉龍教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)與技能：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究理解密度的概念，知道密度是物質(zhì)自身一種特性。知道密度單位、含義及寫(xiě)法讀法，會(huì)進(jìn)行不同密度單位之間的換算。了解常見(jiàn)物

22、體的密度大小。知道水的密度大小。初步運(yùn)用密度公式進(jìn)行物質(zhì)密度的簡(jiǎn)單計(jì)算。2過(guò)程與方法目標(biāo)：通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)和比較方法，認(rèn)識(shí)到某中物質(zhì)單位體積的質(zhì)量是物質(zhì)本身的一種特性。進(jìn)一步體會(huì)比值定義法在密度概念建立過(guò)程的應(yīng)用。3情感態(tài)度目標(biāo)：用實(shí)驗(yàn)探究引起學(xué)生對(duì)密度知識(shí)的直覺(jué)興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極參與密度是物質(zhì)本身特性的討論，對(duì)生活中有關(guān)密度的知識(shí)或現(xiàn)象產(chǎn)生關(guān)注。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)重 點(diǎn)：密度概念的理解。難 點(diǎn)：密度概念的建立。關(guān)鍵點(diǎn)：通過(guò)組織好實(shí)驗(yàn)探究建立密度的概念是本節(jié)的關(guān)鍵點(diǎn)。教學(xué)方法1.由于本節(jié)是概念教學(xué)，物理概念的建立要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和生活經(jīng)驗(yàn)，避免密度把密度概念直接灌輸和強(qiáng)加給學(xué)生，依據(jù)建構(gòu)

23、主義的學(xué)習(xí)理論和教學(xué)心理學(xué)原理，在密度概念教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)形象化的實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)探究的積極性，引導(dǎo)學(xué)生在合作探究、小組討論的過(guò)程中自主建構(gòu)密度概念，教師僅僅是學(xué)生概念學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、促進(jìn)者和幫助者。為此，本節(jié)課采用“科學(xué)探究小組合作”教學(xué)模式。2.由于本節(jié)屬于概念教學(xué)，學(xué)生由于日常生活的經(jīng)驗(yàn)積累了一些與質(zhì)量、體積有關(guān)的感性認(rèn)識(shí)，但由于初二學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和抽象思維能力不足，其中有些經(jīng)驗(yàn)的形成是片面或錯(cuò)誤的，這會(huì)干擾正確概念的形成。因此，要教學(xué)中要注意設(shè)法排除前概念（即思維慣性）的干擾，本課主要采用“實(shí)驗(yàn)探究，小組討論”的教學(xué)方法。3.學(xué)法指導(dǎo)：指導(dǎo)學(xué)生會(huì)利用比較、類(lèi)比以及“比值”定義物理

24、量的方法，正確建立密度的概念。教學(xué)過(guò)程一引入新課列舉同種物質(zhì)的物體之間質(zhì)量大小的比較，如一根鐵釘和一個(gè)鐵塊，比較其質(zhì)量大小，依據(jù)是什么？列舉不同種物質(zhì)的物體之間的質(zhì)量比較，取一個(gè)大木塊和一個(gè)小鐵塊，比較其質(zhì)量大小，如何比？通過(guò)教師引導(dǎo)，學(xué)生討論，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到：相同體積的不同物質(zhì)，質(zhì)量一般是不相等的。從而導(dǎo)入新課課題“探究物質(zhì)的密度”。二預(yù)習(xí)提示：仔細(xì)觀察 情景，概述物理規(guī)律是新大綱要求的一種能力，同學(xué)們平時(shí)必須注意這種能力的培養(yǎng)?，F(xiàn)請(qǐng)同學(xué)們觀察課本2-16圖你有什么發(fā)現(xiàn)？學(xué)生自己觀察并簡(jiǎn)述自己的發(fā)現(xiàn)。三新課教學(xué)物體的質(zhì)量與體積的關(guān)系1提出問(wèn)題提出問(wèn)題：同種物質(zhì)，它的質(zhì)量與體積之間有什么關(guān)系？不

25、同種物質(zhì)，它的質(zhì)量與體積之間又有什么關(guān)系？2猜想與假設(shè)鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)上面的討論進(jìn)行大膽的猜想與假設(shè)，學(xué)生的猜想是多種多樣的，千奇百怪的，有些甚至是離譜的，教師要充分給予肯定，并進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)，得出有用的結(jié)論。3制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為了研究物體的質(zhì)量與體積的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路如下：選擇研究對(duì)象：取木塊、鐵塊作為研究對(duì)象；選擇器材：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選擇哪些測(cè)量工具；實(shí)驗(yàn)過(guò)程安排：實(shí)驗(yàn)的步驟有哪些？要收集哪些證據(jù)？怎樣收集？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮到：物質(zhì)的種類(lèi)、質(zhì)量多少、體積大小三個(gè)因素。4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)將學(xué)生分成幾個(gè)小組，分別用不同大小的木塊、鐵塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)處理，填寫(xiě)在課本的表中。（學(xué)生實(shí)驗(yàn)

26、過(guò)程中，教師要注意巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題并進(jìn)行適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥）5分析與論證師：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，是否驗(yàn)證了你的猜想？通過(guò)分析數(shù)據(jù)，你還有哪些收獲？請(qǐng)各小組派代表將本組的探究結(jié)果全班交流。通過(guò)討論，引導(dǎo)學(xué)生得出：木塊的質(zhì)量和體積的比值是一定的，木塊體積增大幾倍，它的質(zhì)量就增大幾倍，即同種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與體積成正比；鐵塊也存在同樣的結(jié)果。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：木塊和鐵塊質(zhì)量與體積的比值是不同的。由于學(xué)生不容易想到物質(zhì)質(zhì)量與體積的比值就是單位體積的質(zhì)量，教師可以適時(shí)補(bǔ)充：質(zhì)量與體積的比值等于物體單位體積的質(zhì)量。從而讓學(xué)生真正體驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)：不同種類(lèi)的物質(zhì)質(zhì)量與體積的比值確實(shí)不同，這反映了物質(zhì)的一種特

27、性。從而得出物理量“密度”的概念：物理學(xué)中，將某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度。師生一起歸納出密度的概念，計(jì)算公式，單位的來(lái)源、讀、寫(xiě)及表達(dá)的物理意義。對(duì)密度公式與密度單位的理解1.讓學(xué)生利用密度表查出以下物質(zhì)的密度并說(shuō)出它的物理意義：水、冰、水銀、銅、鐵、鋁、空氣、氫氣2.比較這些物質(zhì)的密度值，你還有哪些新的發(fā)現(xiàn)？在學(xué)生發(fā)言的基礎(chǔ)上教師總結(jié)如下：.密度是物質(zhì)本身的特性，與質(zhì)量、體積和形狀無(wú)關(guān)，.同種物質(zhì)的密度與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)，如冰和水的密度不同。問(wèn)題：.一桶水和一滴水哪個(gè)密度大？.將鐵塊壓成鐵餅，鐵的密度變大還是變??？密度知識(shí)的應(yīng)用。密度的公式屬于本節(jié)的重點(diǎn)，這是學(xué)生第一次接觸物理公

28、式，要教會(huì)學(xué)生如何進(jìn)行公式變形。根據(jù)公式變形，結(jié)合課本例題，引導(dǎo)學(xué)生利用密度公式進(jìn)行密度的計(jì)算。要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到利用密度公式可以計(jì)算物質(zhì)密度的大小?？梢宰寖蓚€(gè)學(xué)生到黑板上板演，其他學(xué)生做在練習(xí)本上。教師要引導(dǎo)其他學(xué)生對(duì)黑板上板演的例題，進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而歸納密度計(jì)算要注意兩個(gè)問(wèn)題：一是正確選擇公式，書(shū)寫(xiě)格式規(guī)范；二是單位換算正確，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。四自主歸納，評(píng)價(jià)小結(jié)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本課知識(shí)的歸納，反思和回顧本課學(xué)到了什么。在知識(shí)歸納基礎(chǔ)上，進(jìn)行學(xué)法小結(jié)，總結(jié)出本課利用了比較、“比值”定義的方法研究物理概念。五當(dāng)堂檢測(cè)一填充題1某液體的質(zhì)量是110克，體積是100厘米3，它的密度是_克厘米3，等于_千克米3

29、2兩個(gè)物體質(zhì)量之比為41，體積之比為23，則它們的密度之比為_(kāi)3鐵、銅、鉛三種金屬分別制成質(zhì)量相等的立方體，其體積最大的為_(kāi)，如分別制成體積相等的立方體，則質(zhì)量最大的為_(kāi)（已知鐵銅鉛二選擇題1氣體是很易被壓縮的，一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)它的體積被壓縮后，它的密度 A增大 B不變 C減小 D不確定2甲、乙兩個(gè)同種金屬制成的金屬實(shí)心球，甲球體積是乙球體積的4倍，那么甲球的質(zhì)量是乙球質(zhì)量的 A4倍 B14 C缺少條件，無(wú)法判斷三計(jì)算題能裝500克水的瓶子，能夠裝某種液體400克，求這種液體的密度六作業(yè)布置 基礎(chǔ)練習(xí)1-5題七 板書(shū)設(shè)計(jì)三探究物質(zhì)的一種屬性1 密度的概念、公式和單位 鑒別物質(zhì)2 密度的應(yīng)用

30、計(jì)算物體的質(zhì)量 計(jì)算物體的體積第四節(jié) 新材料及其應(yīng)用靈寶市第一初級(jí)中學(xué)物理組 撰稿人： 楊亞梅 審核人： 楊新峰教材分析本節(jié)內(nèi)容的安排主要是讓學(xué)生感受到時(shí)代科技發(fā)展的脈搏，形成并保持積極向上的精神狀態(tài)，初步認(rèn)識(shí)科技發(fā)展對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展所產(chǎn)生的影響，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的科技意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)，力爭(zhēng)將來(lái)能在新材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用上做貢獻(xiàn)，有對(duì)國(guó)家和人民的使命感和責(zé)任感，對(duì)于知識(shí)方面不做具體的要求教材上所涉及到的知識(shí)也只是起到一個(gè)拋磚引玉的作用，對(duì)新材料的認(rèn)識(shí)還給同學(xué)和老師留了很廣闊的空間，搜集資料的過(guò)程和同學(xué)們交流的過(guò)程是本節(jié)課的關(guān)鍵在內(nèi)容的實(shí)施過(guò)程中，老師對(duì)學(xué)生的活動(dòng)過(guò)程的監(jiān)控就顯得非常

31、重要，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生準(zhǔn)備過(guò)程中的問(wèn)題，既保證了交流活動(dòng)的順利進(jìn)行，也在過(guò)程培養(yǎng)了學(xué)生有計(jì)劃完成調(diào)查研究的科學(xué)素養(yǎng)教師在這節(jié)課中重點(diǎn)突出了引導(dǎo)者的角色和參與者的角色教學(xué)案例教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能了解納米材料、“綠色能源”和記憶合金等新材料在現(xiàn)代科技、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的應(yīng)用了解其它新材料的有關(guān)應(yīng)用，培養(yǎng)收集整理信息的能力過(guò)程與方法通過(guò)利用不同的渠道收集信息，體驗(yàn)收集整理信息的過(guò)程嘗試一種新的學(xué)習(xí)方法通過(guò)研究小組交流調(diào)查、研究結(jié)果，了解新材料的廣泛應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展前景情感、態(tài)度和價(jià)值觀通過(guò)了解新材料的應(yīng)用，初步認(rèn)識(shí)科技對(duì)現(xiàn)代社會(huì)生活的影響，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心社會(huì)發(fā)展通過(guò)學(xué)習(xí)新材料的有關(guān)知識(shí)，了解科技為人類(lèi)

32、帶來(lái)的便利，提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣培養(yǎng)學(xué)生樂(lè)于參加調(diào)查、收集資料等社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的品質(zhì)在合作中培養(yǎng)協(xié)作精神教學(xué)重點(diǎn)：對(duì)學(xué)生收集、整理信息的過(guò)程的指導(dǎo)教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)學(xué)生整理信息、加工信息的指導(dǎo)以及交流過(guò)程的指導(dǎo)教學(xué)方式：教師指導(dǎo)下學(xué)生自主學(xué)習(xí)課前準(zhǔn)備：課前布置學(xué)生上網(wǎng)查詢(xún)有關(guān)資料提出問(wèn)題：提前兩周向?qū)W生提供如下的調(diào)查研究的問(wèn)題，要求學(xué)生完成調(diào)查報(bào)告問(wèn)題如下：.納米技術(shù)、.記憶合金、.單晶硅、多晶硅（太陽(yáng)能電池），太陽(yáng)能電池；.釹鐵硼材料；液晶材料；.防彈衣、貧鈾彈、不銹鋼；.高溫超導(dǎo)陶瓷、航天飛機(jī)、宇航服、合成材料、稀土材料；.交通標(biāo)志和反光涂料、光導(dǎo)纖維、光纜以下此表格可作為參考，但又不拘一格，從

33、以下幾個(gè)方面來(lái)了解新材料材料的名稱(chēng)起源性質(zhì)特點(diǎn)屬性應(yīng)用發(fā)展方向前景展望分工合作：由于內(nèi)容太多，對(duì)所有的同學(xué)來(lái)說(shuō)，不可能在有限的時(shí)間內(nèi)把所有的以上涉及的材料都查找清楚，為避免學(xué)生在自由組合過(guò)程中將一些比較內(nèi)向的同學(xué)遺漏，采取按教室里的座位分成6組可7組，由學(xué)生自己選出組長(zhǎng)，每組認(rèn)領(lǐng)課題可以是上面的問(wèn)題，也可以是與新材料有關(guān)的其李課題指導(dǎo)學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)、圖書(shū)館、音像、報(bào)刊雜志等各種渠道收集與研究問(wèn)題有關(guān)的資料選出全班總活動(dòng)的主持人教學(xué)過(guò)程：在課堂上每組派一名代表向同學(xué)匯報(bào)可以借助幻燈片等軟件的方式匯報(bào)，可以用實(shí)物演示，可以演講每組成員匯報(bào)完畢，下面的同學(xué)可以提問(wèn)、質(zhì)疑評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)：評(píng)價(jià)可有教師評(píng)價(jià)和

34、學(xué)生評(píng)價(jià)兩種方式可以設(shè)單項(xiàng)評(píng)獎(jiǎng)，也可綜合評(píng)獎(jiǎng)或以學(xué)生選票的方式評(píng)出以下幾種獎(jiǎng)項(xiàng)例如：材料最詳實(shí)的，講解最深入淺出的（能讓同學(xué)聽(tīng)懂的），講解最清楚的交流、學(xué)習(xí) 學(xué)生做主持，各組選派代表匯報(bào)本組的調(diào)查情況最后教師對(duì)整個(gè)活動(dòng)做簡(jiǎn)要概括資料的內(nèi)容見(jiàn)媒體素材為了更充分地調(diào)動(dòng)全體學(xué)生的參與意識(shí)，特設(shè)置以下表格，使學(xué)生更好地完成任務(wù)表格如下：獎(jiǎng)項(xiàng)組最佳組織獎(jiǎng)最佳風(fēng)采獎(jiǎng)最佳制作獎(jiǎng)最佳想象獎(jiǎng)最佳深入淺出獎(jiǎng)最佳內(nèi)容豐富獎(jiǎng)1234567參考資料太陽(yáng)能的利用人類(lèi)生存和發(fā)展基本上依賴(lài)于太陽(yáng)能，地球上除了核能以外，其他各種形式的能源，包括化石燃料（煤、石油、天然氣等）能、生物質(zhì)能（柴草、樹(shù)木等）、風(fēng)能、水力能、潮汐能和海

35、洋能等都起源于太陽(yáng)能地球表面上每年所接受的太陽(yáng)輻射能，大約是目前人類(lèi)全年所消耗能量的12萬(wàn)倍太陽(yáng)能起源于太陽(yáng)內(nèi)部物質(zhì)在高溫、高壓狀態(tài)下的聚變反應(yīng)據(jù)推算，太陽(yáng)這個(gè)巨型聚變反應(yīng)球還可能維持100億年以上地球上常規(guī)能源的儲(chǔ)量被大量開(kāi)發(fā)而迅速減少，促使人們更加重視太陽(yáng)能的利用二十世紀(jì)五十年代中期，各國(guó)政府和廣大科技工作者開(kāi)始有計(jì)劃有組織進(jìn)行太陽(yáng)能利用的研究工作，目前，很多方面已經(jīng)得到實(shí)際應(yīng)用并且已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)，不僅且有巨大的社會(huì)效益，同時(shí)也具有很大的經(jīng)濟(jì)效益太陽(yáng)能的優(yōu)越性還在于它不需要開(kāi)采和運(yùn)輸，干凈清潔，不會(huì)造成污染太陽(yáng)能必將逐步取代常規(guī)能源，同核能一起成為未來(lái)人類(lèi)社會(huì)兩大主要能源我國(guó)的太陽(yáng)能利用起步

36、于二十世紀(jì)七十年代，主要是光熱、光電轉(zhuǎn)換方面的利用在光熱轉(zhuǎn)換方面，全國(guó)擁有太陽(yáng)灶十幾萬(wàn)臺(tái)，居世界第一位，轉(zhuǎn)換器的性能和使用效果居發(fā)展中國(guó)家前列熱水器超過(guò)了150萬(wàn)平方米，被動(dòng)式太陽(yáng)房已建成上千幢在光電轉(zhuǎn)換方面，近年來(lái)主攻方向是研制各種太陽(yáng)能電池，通過(guò)自身開(kāi)發(fā)和引進(jìn)生產(chǎn)線(xiàn)，目前已開(kāi)成（3540）兆瓦的生產(chǎn)能力，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到10納米塑料所謂“納米塑料”是指無(wú)機(jī)填充物以納米尺寸分散在有機(jī)聚合物基體中形成的有機(jī)無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料在納米復(fù)合材料中，分散相的尺寸至少在一維方向小于100nm由于分散性的納米尺寸效應(yīng)、大比表面積和強(qiáng)界面結(jié)合，納米復(fù)合材料具有一般工程塑料所不具備的優(yōu)異性能，因此是一種全新的高技術(shù)

37、新材料具有廣闊的商業(yè)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景 經(jīng)濟(jì)實(shí)用的制備工藝 納米塑料中用作納米無(wú)機(jī)相材料的蒙脫土(MMT)，是我國(guó)豐產(chǎn)的一類(lèi)天然粘土礦物，是一種層狀硅酸鹽其結(jié)構(gòu)片層是納米尺度的，包含有三個(gè)亞層，在兩個(gè)硅氧四面體亞層中間夾含一個(gè)鋁氧八面體亞層亞層之問(wèn)通過(guò)共用氧原子以共價(jià)鍵連接、結(jié)合極為牢固整個(gè)結(jié)構(gòu)片層約厚1nm，長(zhǎng)寬約100nm，由于鋁氧八面體亞層中的部分鋁原子被低價(jià)原子取代，片層帶有負(fù)電荷過(guò)剩的負(fù)電荷靠游離于層間的Na、Ca和Mg等陽(yáng)離子平衡，因此容易與烷基季銨鹽或其它有機(jī)陽(yáng)離子進(jìn)行離子交換反應(yīng)生成有機(jī)化蒙脫土，交換后的蒙稅土成親油性，并且層間的距離增大有機(jī)蒙脫土能進(jìn)一步與單體或聚合物熔體反應(yīng)，在

38、單體聚合或聚合物熔體混合的過(guò)程中剝離為納米尺度的結(jié)構(gòu)片層，均勻分散到聚合物基體中，從而形成納米塑料這種插層復(fù)合技術(shù)是基于在傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上的技術(shù)革新，不需要新的高昂設(shè)備投資，工藝簡(jiǎn)單，操作方便，環(huán)境友好，特別適合于聚合物改性，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)可以根據(jù)要求提供多種規(guī)格的納米土和設(shè)計(jì)、制造納米塑料生產(chǎn)線(xiàn) 優(yōu)異的物理力學(xué)性能 高強(qiáng)度和耐熱性 插層復(fù)合技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)有機(jī)物基體與天機(jī)物分散相在納米尺度上的復(fù)合，所得的納米塑料能夠?qū)o(wú)機(jī)物的剛性、尺寸穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性與聚合物的韌性、可加工性及介電性完美地結(jié)合起來(lái)納米塑料中含蒙脫土量較少，一般在10wt以下，通常僅35wt但其剛性、強(qiáng)度、耐熱性等性能與常規(guī)玻纖

39、或礦物填充增強(qiáng)復(fù)合材料(填充量30wt左右甚至更高)相當(dāng)，因而納米塑料的比重較低，比強(qiáng)度和比模量高而又不損失其抗沖擊強(qiáng)度能夠有效地降低制品重量方便運(yùn)輸同時(shí)，由于納米粒子尺寸小于可見(jiàn)光波長(zhǎng)，納米塑料具有高的光澤和良好的透明度 高阻隔及自熄滅性 納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用隨著納米技術(shù)的發(fā)展，在醫(yī)學(xué)上該技術(shù)也開(kāi)始嶄露頭腳研究人員發(fā)現(xiàn)，生物體內(nèi)的RNA蛋白質(zhì)復(fù)合體，其線(xiàn)度在1520nm之間，并且生物體內(nèi)的多種病毒，也是納米粒子10nm以下的粒子比血液中的紅血球還要小，因而可以在血管中自由流動(dòng)如果將超微粒子注入到血液中，輸送到人體的各個(gè)部位，作為監(jiān)測(cè)和診斷疾病的手段科研人員已經(jīng)成功利用納米SiO2微粒進(jìn)行了

40、細(xì)胞分離，用金的納米粒子進(jìn)行定位病變治療，以減少副作用等另外，利用納米顆粒作為載體的病毒誘導(dǎo)物已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展，現(xiàn)在已用于臨床動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，估計(jì)不久的將來(lái)即可服務(wù)于人類(lèi)研究納米技術(shù)在生命醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，可以在納米尺度上了解生物大分子的精細(xì)結(jié)構(gòu)及其與功能的關(guān)系，獲取生命信息科學(xué)家們?cè)O(shè)想利用納米技術(shù)制造出分子機(jī)器人，在血液中循環(huán)，對(duì)身體各部位進(jìn)行檢測(cè)、診斷，并實(shí)施特殊治療，疏通腦血管中的血栓，清除心臟動(dòng)脈脂肪沉積物，甚至可以用其吞噬病毒，殺死癌細(xì)胞這樣，在不久的將來(lái)，被視為當(dāng)今疑難病癥的愛(ài)滋病、高血壓、癌癥等都將迎刃而解，從而將使醫(yī)學(xué)研究發(fā)生一次革命納米技術(shù)在陶瓷領(lǐng)域方面的應(yīng)用陶瓷材料作為材料的三大

41、支柱之一，在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用但是，由于傳統(tǒng)陶瓷材料質(zhì)地較脆，韌性、強(qiáng)度較差，因而使其應(yīng)用受到了較大的限制隨著納米技術(shù)的廣泛應(yīng)用，納米陶瓷隨之產(chǎn)生，希望以此來(lái)克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有像金屬一樣的柔韌性和可加工性英國(guó)材料學(xué)家Cahn指出納米陶瓷是解決陶瓷脆性的戰(zhàn)略途徑所謂納米陶瓷，是指顯微結(jié)構(gòu)中的物相具有納米級(jí)尺度的陶瓷材料，也就是說(shuō)晶粒尺寸、晶界寬度、第二相分布、缺陷尺寸等都是在納米量級(jí)的水平上要制備納米陶瓷，這就需要解決：粉體尺寸形貌和粒徑分布的控制，團(tuán)聚體的控制和分散塊體形態(tài)、缺陷、粗糙度以及成分的控制Gleiter指出，如果多晶陶瓷是由大小為幾個(gè)納米的晶粒組成，

42、則能夠在低溫下變?yōu)檠有缘?，能夠發(fā)生100%的范性形變并且發(fā)現(xiàn)，納米TiO2陶瓷材料在室溫下具有優(yōu)良的韌性，在180經(jīng)受彎曲而不產(chǎn)生裂紋許多專(zhuān)家認(rèn)為，如能解決單相納米陶瓷的燒結(jié)過(guò)程中抑制晶粒長(zhǎng)大的技術(shù)問(wèn)題，從而控制陶瓷晶粒尺寸在50nm以下的納米陶瓷，則它將具有的高硬度、高韌性、低溫超塑性、易加工等傳統(tǒng)陶瓷無(wú)與倫比的優(yōu)點(diǎn)上海硅酸鹽研究所在納米陶瓷的制備方面起步較早，他們研究發(fā)現(xiàn)，納米3Y-TZP陶瓷(100nm左右)在經(jīng)室溫循環(huán)拉伸試驗(yàn)后，在納米3Y-TZP樣品的斷口區(qū)域發(fā)生了局部超塑性形變，形變量高達(dá)380%，并從斷口側(cè)面觀察到了大量通常出現(xiàn)在金屬斷口的滑移線(xiàn) Tatsuki等人對(duì)制得的Al2

43、O3-SiC納米復(fù)相陶瓷進(jìn)行拉伸蠕變實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)伴隨晶界的滑移，Al2O3晶界處的納米SiC粒子發(fā)生旋轉(zhuǎn)并嵌入Al2O3晶粒之中，從而增強(qiáng)了晶界滑動(dòng)的阻力，也即提高了Al2O3-SiC納米復(fù)相陶瓷的蠕變能力雖然納米陶瓷還有許多關(guān)鍵技術(shù)需要解決，但其優(yōu)良的室溫和高溫力學(xué)性能、抗彎強(qiáng)度、斷裂韌性，使其在切削刀具、軸承、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)部件等諸多方面都有廣泛的應(yīng)用，并在許多超高溫、強(qiáng)腐蝕等苛刻的環(huán)境下起著其他材料不可替代的作用，具有廣闊的應(yīng)用前景納米材料的特性1 納米材料的表面效應(yīng)納米材料的表面效應(yīng)是指納米粒子的表面原子數(shù)與總原子數(shù)之比隨粒徑的變小而急劇增大后所引起的性質(zhì)上的變化粒徑在10nm以下，將迅

44、速增加表面原子的比例當(dāng)粒徑降到1nm時(shí)，表面原子數(shù)比例達(dá)到約90%以上，原子幾乎全部集中到納米粒子的表面由于納米粒子表面原子數(shù)增多，表面原子配位數(shù)不足和高的表面能，使這些原子易與其它原子相結(jié)合而穩(wěn)定下來(lái)，故具有很高的化學(xué)活性2 納米材料的體積效應(yīng)由于納米粒子體積極小，所包含的原子數(shù)很少，相應(yīng)的質(zhì)量極小因此，許多現(xiàn)象就不能用通常有無(wú)限個(gè)原子的塊狀物質(zhì)的性質(zhì)加以說(shuō)明，這種特殊的現(xiàn)象通常稱(chēng)之為體積效應(yīng)其中有名的久保理論就是體積效應(yīng)的典型例子久保理論是針對(duì)金屬納米粒子費(fèi)米面附近電子能級(jí)狀態(tài)分布而提出的久保把金屬納米粒子靠近費(fèi)米面附近的電子狀態(tài)看作是受尺寸限制的簡(jiǎn)并電子態(tài)，并進(jìn)一步假設(shè)它們的能級(jí)為準(zhǔn)粒子

45、態(tài)的不連續(xù)能級(jí)，并認(rèn)為相鄰電子能級(jí)間距和金屬納米粒子的直徑d的關(guān)系為： =4EF/3N V-1 1/d3 其中 N為一個(gè)金屬納米粒子的總導(dǎo)電電子數(shù)，V為納米粒子的體積；EF為費(fèi)米能級(jí)隨著納米粒子的直徑減小，能級(jí)間隔增大，電子移動(dòng)困難，電阻率增大，從而使能隙變寬，金屬導(dǎo)體將變?yōu)榻^緣體3 納米材料的量子尺寸效應(yīng)當(dāng)納米粒子的尺寸下降到某一值時(shí)，金屬粒子費(fèi)米面附近電子能級(jí)由準(zhǔn)連續(xù)變?yōu)殡x散能級(jí)；并且納米半導(dǎo)體微粒存在不連續(xù)的最高被占據(jù)的分子軌道能級(jí)和最低未被占據(jù)的分子軌道能級(jí)，使得能隙變寬的現(xiàn)象，被稱(chēng)為納米材料的量子尺寸效應(yīng)在納米粒子中處于分立的量子化能級(jí)中的電子的波動(dòng)性帶來(lái)了納米粒子的一系列特殊性質(zhì)，

46、如高的光學(xué)非線(xiàn)性，特異的催化和光催化性質(zhì)等當(dāng)納米粒子的尺寸與光波波長(zhǎng)，德布羅意波長(zhǎng)，超導(dǎo)態(tài)的相干長(zhǎng)度或與磁場(chǎng)穿透深度相當(dāng)或更小時(shí)，晶體周期性邊界條件將被破壞，非晶態(tài)納米微粒的顆粒表面層附近的原子密度減小，導(dǎo)致聲、光、電、磁、熱力學(xué)等特性出現(xiàn)異常如光吸收顯著增加，超導(dǎo)相向正常相轉(zhuǎn)變，金屬熔點(diǎn)降低，增強(qiáng)微波吸收等利用等離子共振頻移隨顆粒尺寸變化的性質(zhì)，可以改變顆粒尺寸，控制吸收邊的位移，制造具有一定頻寬的微波吸收納米材料，用于電磁波屏蔽、隱型飛機(jī)等由于納米粒子細(xì)化，晶界數(shù)量大幅度的增加，可使材料的強(qiáng)度、韌性和超塑性大為提高其結(jié)構(gòu)顆粒對(duì)光，機(jī)械應(yīng)力和電的反應(yīng)完全不同于微米或毫米級(jí)的結(jié)構(gòu)顆粒，使得納米

47、材料在宏觀上顯示出許多奇妙的特性，例如：納米相銅強(qiáng)度比普通銅高5倍；納米相陶瓷是摔不碎的，這與大顆粒組成的普通陶瓷完全不一樣納米材料從根本上改變了材料的結(jié)構(gòu)，可望得到諸如高強(qiáng)度金屬和合金、塑性陶瓷、金屬間化合物以及性能特異的原子規(guī)模復(fù)合材料等新一代材料，為克服材料科學(xué)研究領(lǐng)域中長(zhǎng)期未能解決的問(wèn)題開(kāi)拓了新的途徑載人航天與太空碎片太空碎片是指人類(lèi)的太空活動(dòng)過(guò)程中遺留在太空的廢棄物從航天飛機(jī)的飛行實(shí)踐和國(guó)際空間站為時(shí)不長(zhǎng)的飛行記錄來(lái)看，太空碎片的問(wèn)題已經(jīng)不容忽視了，特別是載人航天，隨著我國(guó)載人航天技術(shù)的突破，長(zhǎng)期的載人航天勢(shì)在必行，太空碎片的防護(hù)研究也應(yīng)及早進(jìn)行太空碎片對(duì)所有的航天器都有破壞作用，載

48、人航天器更需要防護(hù)，原因如下：“人”是最寶貴的，也是最脆弱的載人航天器的最大特點(diǎn)就是有“人”，而“人”是最寶貴的，也是最脆弱的，其價(jià)值是所有其他航天器所無(wú)法比擬的，它需要的環(huán)境條件也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他航天器，載人航天需要有更高的可靠性，這是無(wú)庸置疑的如果說(shuō)目前的太空碎片對(duì)一般航天器造成的威脅還能承受的話(huà)，對(duì)載人航天來(lái)說(shuō)就已經(jīng)是必須采取措施了載人航天器是大型航天器因?yàn)橛詈絾T必須帶有生命保障系統(tǒng)，宇航員還需要有一定的活動(dòng)空間，所以載人航天器的體積一般都比較大，現(xiàn)在航天飛機(jī)的尺度在數(shù)十米，空間站的尺度在數(shù)百米的量級(jí)而我們知道太空碎片造成的風(fēng)險(xiǎn)是與航天器的面積（尺度的平方）成正比的，面積越大，受太空碎片碰撞

49、的概率也越大載人航天器是復(fù)雜和易損的載人航天器除了要具備一般航天器所具備的功能以外，它還需要保證宇航員的生命和健康，為宇航員的工作提供必要的條件因此載人航天器比一般的衛(wèi)星更為復(fù)雜，需要采用更多的新技術(shù)，這不可避免地使它更容易受到損壞載人航天器有密封加壓艙在宇航員生活、居住的艙段里，需要為宇航員營(yíng)造一個(gè)與地面相近的舒適的環(huán)境，必定要有一個(gè)大氣環(huán)境，氣壓接近一個(gè)大氣壓而太空碎片打在艙壁上造成的直接后果是穿孔，它將立即造成艙內(nèi)大氣迅速向外泄漏，直接威脅宇航員的生命安全它比不充加壓氣體的航天器更容易受到太空碎片的損傷載人航天器需要及時(shí)搶修隨著航天技術(shù)的發(fā)展，在太空對(duì)航天器進(jìn)行維修將越來(lái)越普遍，但往往需

50、要較長(zhǎng)的等候時(shí)間，這對(duì)一般的應(yīng)用衛(wèi)星來(lái)說(shuō)是不成問(wèn)題的，但是對(duì)載人航天器來(lái)說(shuō)，一旦受到損傷就必須立即搶救，時(shí)間就是生命，給搶救工作帶來(lái)很大的困難，事后搶救的困難轉(zhuǎn)嫁到事前防范工作的加強(qiáng)上，更需要周密細(xì)致的防范載人航天器在低高度上運(yùn)行為了避開(kāi)地球輻射帶對(duì)航天器的輻射效應(yīng)，載人航天的軌道一般選擇在低地球軌道上，雖然它不是太空碎片最密集的區(qū)域，但是太空碎片的密度仍然很大而且由于大氣的作用，所有軌道比它高的碎片最后都要通過(guò)它飛行的高度并最后隕落最近在考慮減少太空碎片影響的措施時(shí)，還有人提出工作任務(wù)完畢的航天器要“離軌”，方向之一就是將這些航天器的軌道降低到壽命較短的軌道上來(lái)，就是說(shuō)將它們移到低高度軌道上

51、來(lái)，這必然要增加低高度上的太空碎片密度，增加在這個(gè)軌道上運(yùn)行的載人航天器的風(fēng)險(xiǎn)載人航天器將在太空長(zhǎng)期飛行空間站是今后載人航天的重要形式，它的特點(diǎn)是將在太空長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，在軌道上運(yùn)行的時(shí)間將在十余年到數(shù)十年之間航天飛機(jī)每次飛行的時(shí)間雖然都不長(zhǎng)，但多次反復(fù)使用的結(jié)果，一艘航天飛機(jī)總的飛行時(shí)間積累也將很長(zhǎng)而太空碎片的威脅是和運(yùn)行時(shí)間成正比的，這也是載人航天更需要考慮太空碎片防護(hù)的重要原因太空碎片的研究工作是十分廣泛的，與載人航天項(xiàng)目關(guān)系最密切，需要載人航天項(xiàng)目支持的有：1、載人航天器運(yùn)行軌道附近的太空碎片模式；2、太空碎片模式必須能給出運(yùn)行軌道第三章 第三節(jié)<<平均速度和瞬時(shí)速度>>教案 靈寶市第二初級(jí)中學(xué) 撰 稿 人：李 登